在托盤天平兩邊各放一只燒杯,調(diào)節(jié)至平衡,再向兩只燒杯中各注入相同質(zhì)量、相同質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸,然后分別向左右燒杯中投入相同質(zhì)量的鋅粒和鐵粒,天平指針的可能指向是 ①先偏向分度盤的左邊②先偏向分度盤的右邊③最終偏向分度盤的左邊④最終偏向分度盤的右邊( )
A.①④
B.②③
C.①③
D.②④
【答案】
分析:反應開始時,天平指針的指向根據(jù)金屬與酸反應的快慢分析,反應快的放出的氫氣多,減少的質(zhì)量就多,天平的指針指向另一邊;最終天平指針的指向根據(jù)燒杯內(nèi)質(zhì)量的增加量考慮,燒杯內(nèi)質(zhì)量的增加量等于加入的金屬質(zhì)量減去跑出去的氣體質(zhì)量就是增加值,如果兩邊增加量相等,則天平平衡,如果不相等,天平將偏向增加量大的一邊.
解答:解:由鋅的活潑性大于鐵,與稀硫酸反應時,鋅的一邊放出氫氣的速率快,質(zhì)量減少的快,指針指向分度盤的右邊;最終天平指針的指向根據(jù)燒杯內(nèi)質(zhì)量的增加量考慮.如果硫酸是足量的,則需要比較等質(zhì)量的鋅和鎂產(chǎn)生氫氣的多少,根據(jù):金屬質(zhì)量×
=生成氫氣的質(zhì)量,設金屬的質(zhì)量都是1g,則鋅為1g×
,鐵為:1g×
,所以鐵產(chǎn)生的氫氣多,所以加入鐵的一邊增重的少,所以偏向左邊;還有一種情況是金屬質(zhì)量都過量,金屬質(zhì)量有剩余,生成氫氣的質(zhì)量按照硫酸進行計算,又因為具有相同質(zhì)量相同質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸,所以產(chǎn)生氫氣質(zhì)量相同,所以左右兩邊增重質(zhì)量相同,天平不偏,即指到分度盤中央.由此可知:
A、開始時,先偏向分度盤的右邊,故A錯誤;
B、先偏向分度盤的右邊,最終偏向分度盤的左邊,故B正確;
C、開始時,先偏向分度盤的右邊,故C錯誤;
D、最終偏向分度盤的左邊,故D錯誤.
故選B.
點評:解答本題的關鍵是比較出燒杯中質(zhì)量的增加量,根據(jù)增加量的大小,判斷天平的偏向情況,增加量要根據(jù):加入的質(zhì)量-跑出去的質(zhì)量來算.